يناير 23, 2017
تعيين بنظام النوبة، وهو شكل من المرونة السلوكية، يتطلب تحولا الإنتباه من بعد التحفيز واحد إلى آخر. مددنا حيوان قارض أنشأت مجموعة تحويل المهام 1 قبل تتطلب اهتماما للمؤثرات مختلفة وفقا للسياق. وقد تم جمع هذه المهمة مع آفات معينة لتحديد أنواع فرعية الخلايا العصبية الكامنة وراء التحول الناجح.
المرونة السلوكية أمر بالغ الأهمية للبقاء في هذا العالم المتغير. أحد نماذج السلوك التي تختبر هذه القدرة هو مهمة تحويل المجموعة التي يتم استخدامها لكل من الرئيسيات والقوارض. تتطلب هذه المهمة تحولا انتباهيا من بعد تحفيزي إلى آخر لتغيير الإستراتيجية السلوكية.
في نسخة نموذجية من مهمة تحويل مجموعة الفئران ، يجب على أن تحضر بعد التحفيز غير ذي الصلة سابقا. ومع ذلك ، خلال مواقف الحياة الواقعية ، غالبا ما نغير استراتيجية عملنا من خلال الانتباه ليس فقط إلى بعد التحفيز غير ذي الصلة سابقا ، ولكن أيضا إلى المحفزات الأخرى ، مثل الإشارة الجديدة تماما وذات الصلة تاريخيا. في هذه المقالة ، نقدم نوعا جديدا لمهمة تحويل مجموعة الفئران.
نحتاج إلى ثلاثة شروط مختلفة للتحول المحدد. في جميع الظروف الثلاثة ، يلزم نفس التغيير في الإستراتيجية السلوكية التي تشمل مرحلتين ، استراتيجية استجابة أولية وتحول لاحق إلى استراتيجية إشارة مرئية. أثناء استراتيجية الاستجابة ، يتم منح مكافأة عند الضغط على الرافعة الصحيحة.
تظل الرافعة كما هي طوال هذه المرحلة. بعد ذلك ، يحدث تغيير في استراتيجية الإشارة المرئية عند تطبيق قاعدة جديدة للحصول على مكافأة ، حيث يطلب من تحديد الرافعة التي تضيء عليها إشارة مرئية. في الحالة الأولى ، لا يتم إعطاء أي ضوء في استجابة أولية ويتعين على الاهتمام بإشارة ضوئية جديدة.
في الحالة الثانية ، تشير الإشارة الضوئية إلى الجانب الصحيح في استراتيجية الاستجابة الأولية ، ولكن لا يتم استخدام هذه الإشارة بالضرورة لاتخاذ القرار. في هذه الحالة ، تحضر إشارة ذات صلة تاريخيا. في الحالة الثالثة ، تظهر الإشارة المرئية بشكل عشوائي فوق أي من الرافعات ، بغض النظر عما إذا كانت صحيحة أم لا ، لذلك يجب تجاهلها.
تتطلب هذه الحالة أن تحضر الإشارة التي لم تكن ذات صلة سابقا في استراتيجية الإشارة المرئية التالية. عند وصول ، يتم إيواء مجموعات من اثنين أو ثلاثة فئران معا. بعد أسبوع ، يتم نقل كل منهم إلى أقفاص فردية وتقييد الطعام.
قبل خمسة أيام من التجارب ، يتم التعامل معها بلطف يوميا لمدة خمس دقائق. تتكون كل غرفة عاملة من ضوء منزلي ، ومولد نغمة نقية ، ومؤشرين متطابقين للإشارة المرئية ، ورافعتين ، وصينية طعام. في اليوم الأول من التجارب ، يتم وضع في غرفة فعالة لمدة 20 دقيقة من التعود.
بمجرد تعيين في غرفة معينة ، يتم تنفيذ جميع المهام السلوكية هناك. بعد التعود ، يتم إعطاء 10-15 حبيبات عند إعادتها إلى قفص منزلها ، مما يسمح للحيوانات بالتعرف على المكافأة. في اليوم التالي ، يبدأ التدريب على المجلات.
هنا ، يتم إعطاء ما مجموعه 20 حبيبات لكل بمعدل حبة واحدة في الدقيقة. المرحلة التالية هي جدول التعزيز المستمر. هنا يمكن للحيوانات الحصول على حبيبات واحدة بالضغط على رافعة مرة واحدة.
يستمر هذا حتى يتلقوا 60 مكافأة أو 40 دقيقة في كل جلسة. عندما تكمل جلسة لمدة يومين متتاليين على الأقل ، فإنها تنتقل إلى المرحلة التالية. هنا يتم تدريب على محاكمة ضغط الرافعة.
تبدأ المحاكمة بنبرة ثلاث ثوان. بعد ثانيتين من توقف النغمة ، يتم تقديم الرافعة اليسرى أو اليمنى. يطلب من الضغط على الرافعة في غضون عشر ثوان للحصول على مكافأة.
يقومون بإجراء 80 تجربة في كل جلسة بفاصل زمني بين التجارب يتراوح بين 20-30 ثانية. عندما يرتكبون أقل من عشرة إغفالات من أصل 80 تجربة ، ينتقلون إلى آخر جلسة تدريبية. يحدد اختبار التحيز الجانبي تفضيل لأي من الرافعات.
تحدث التجربة الناجحة عندما يكون هناك ضغطان على الأقل على كل من الرافعات اليمنى واليسرى. أولا ، تحتاج إلى اختيار رافعة واحدة لتلقي مكافأة. يتم حساب هذا الجانب المحدد.
في المحاولة التالية ، يطلب منهم اختيار الجانب الآخر لخيارهم الأول للحصول على مكافأة. إذا استجابوا لنفس الجانب ، فلن يتم منح أي مكافأة وتستمر التجربة حتى تضغط على الجانب الآخر. يحتوي هذا الاختبار على سبع تجارب ويمكننا من تحديد التفضيل الجانبي لكل.
من هذه النقطة فصاعدا ، تبدأ جلسة الاختبار. تحتوي الجلسة اليومية على 80 تجربة. في هذه الجلسة ، يتعين على الاستجابة لجانب واحد من الرافعات عكس تفضيلاتها.
على غرار التدريب التجريبي بالضغط على الرافعة ، بعد ثانيتين من تسليم النغمة ، يتم تقديم رافعتين ، ويسمح للحيوانات بالاختيار. إذا كان ذلك صحيحا ، فإنهم يحصلون على مكافأة. إذا استجابوا للجانب الآخر ، يتم احتساب المحاكمة على أنها محاكمة غير صحيحة ولا يتم منح أي مكافأة.
عندما لا تستجيب في غضون عشر ثوان ، يتم احتساب التجربة على أنها إغفال. يستمر هذا التعلم الأولي لاستراتيجية الاستجابة لمدة أربعة أيام. في هذه المرحلة ، هناك ثلاثة شروط مختلفة تختلف في كيفية تقديم الإشارة المرئية.
في الحالة الأولى ، لا يتم إعطاء إشارة ضوئية. في الحالة الثانية ، تضيء إشارة ضوئية على الجانب الصحيح ، لكن لا يتعين على استخدام هذه الإشارة لأنها تتعلم هذه الإستراتيجية بناء على موقع الرافعة. في الحالة الثالثة ، يتم تقديم إشارة ضوئية بشكل عشوائي إما على الجانب الأيسر أو الأيمن ، وهي إشارة ضوئية غير ذات صلة.
بعد أن تتعلم استراتيجية استجابة بناء على موقع الرافعة ، تتغير القاعدة السلوكية إلى استراتيجية إشارة بصرية. في الحالة الأولى ، يجب أن تحضر حافزا جديدا تماما. في الشرط الثاني ، يجب عليهم الاهتمام بإشارة ذات صلة سابقا.
في الحالة الثالثة ، يجب أن تحضر إشارة سابقة غير ذات صلة. الأهم من ذلك ، أن جميع الظروف تتطلب نفس التغيير في الاستراتيجية السلوكية. في هذا التعلم المرئي ، يتم تحليل عدد ونوع الأخطاء بالتفصيل.
أولا ، بأخذ جميع التجارب التي يتم فيها إضاءة إشارة ضوئية على الجانب الآخر من الرافعة الصحيحة سابقا ، إذا استجابت للرافعة الصحيحة مسبقا ، تصنيف هذا الخطأ على أنه إما خطأ مثابر أو تراجعي. لفصل هذه الأخطاء ، يتم حساب عدد الأخطاء في نافذة نقل التجربة العشرة عن طريق تقديم النافذة نسخة تجريبية واحدة في كل مرة. يتم تسجيل الأخطاء المثابرة حتى ترتكب أقل من ثمانية أخطاء من نافذة التجربة العشرة.
بعد هذه النقطة ، تعتبر الأخطاء اللاحقة أخطاء تراجعية. في المقابل ، يتم تسجيل الأخطاء التي لم يتم تعزيزها أبدا عندما تستجيب للرافعة غير الصحيحة سابقا والتي لم تكن موجودة فيها إشارة ضوئية. باستخدام هذه الاختلافات الجديدة في التصميم التجريبي السلوكي ، قارنت دراستنا الأخيرة الفئران السليمة بالفئران ذات الآفات الانتقائية للخلايا العصبية الداخلية الكولينية المخططة.
كانت الآفة سليمة في اكتساب استراتيجية الاستجابة الأولية. بالإضافة إلى ذلك ، لم تظهر انخفاضا كبيرا في النسبة المئوية للاستجابات الصحيحة عبر ثلاثة حالات وفي أي علاج بعد التحول المحدد. ومع ذلك ، يشير التحليل الدقيق لأنواع الأخطاء إلى اختلافات.
عندما تم استئصال الخلايا العصبية الداخلية الكولينية في المخطط البطني ، سجلت أخطاء أكثر مثابرة عندما اضطرت إلى تحويل انتباهها إلى حافز جديد. من ناحية أخرى ، كانت التي فقدت الخلايا العصبية الداخلية الكولينية في المخطط الإنسي الظهري أكثر مثابرة على الإستراتيجية القديمة عندما كان عليها الاهتمام بالحافز غير ذي الصلة سابقا. علاوة على ذلك ، لوحظ هذا الضعف وما يرتبط به من انخفاض عدد الأخطاء التي لم يتم تعزيزها أبدا.
في المقابل ، لم تؤثر أي من الآفات على التحول السلوكي الذي ظلت فيه إشارة الضوء ذات صلة. تشير هذه النتائج إلى أن النظام الاتروبين البطني يبدو أن هناك حاجة عندما يكون الاهتمام بحافز جديد مطلوبا ، في حين أن النظام الاتروبين الإنسي الظهري قد يكون مهما عند الحاجة إلى الانتباه إلى إشارة غير ذات صلة سابقا. قدمنا هنا نوعا جديدا من مهمة تحويل المجموعة لاختبار المرونة السلوكية في الفئران.
نعتقد أن تطبيق هذه النماذج الجديدة يجعل من الممكن فهم الآلية العصبية الكامنة وراء التحكم المرن في الإجراءات عند تغيير القواعد السلوكية.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
يقدم هذا المقال تنويعاً جديداً على مهمة تحويل المجموعة (set-shifting) في الجرذان، والتي تقيم المرونة السلوكية من خلال طلب تحولات انتباهية عبر أبعاد مختلفة للمنبهات. تهدف الدراسة إلى استكشاف كيفية تأثير السياق على الانتباه والاستراتيجية السلوكية في القوارض.
يدعم تقييم المرونة السلوكية في نماذج القوارض التحقق من صحة الأهداف الخاصة باكتشاف الأدوية النفسية العصبية من خلال استقصاء آليات التحكم المعرفي. تتيح هذه المتغيرات المبتكرة في عملية تغيير المجموعات (set-shifting) الحد من المخاطر الميكانيكية للمركبات التي تستهدف قصور تغيير المجموعات الانتباهية. ويعزز هذا النهج الثقة التنبؤية في مراحل الاكتشاف المبكرة عن طريق ربط الركائز العصبية بعمليات معرفية محددة.
تتكامل هذه الطريقة مع بيولوجيا الاكتشاف من خلال اختبار إزاحة المجموعة الانتباهية كبديل للمرونة المعرفية، مما يساهم في تحديد المركبات الرائدة عبر التنميط القائم على الآلية.